Java代碼規范


一、前言

本文參考《阿里巴巴Java開發手冊》,這本書主要定義了一些代碼的規范以及一些注意事項。我只根據我自己的不足,摘錄了一些內容,方便以后查閱。 

二、讀書筆記

  • 命名

1、代碼中的命名均不能以下划線或美元符號開始,也不能以下划線或美元符號結束。

2、常量命名全部大寫,單詞間用下划線隔開,力求語義表達完整清楚,不要嫌名字長。
 
3、抽象類命名使用 Abstract 或 Base 開頭; 異常類命名使用 Exception 結尾; 測試類命名以它要測試的類的名稱開始,以 Test 結尾。
 
4、中括號是數組類型的一部分,數組定義如下: String[] args;
 
5、POJO 類中布爾類型的變量,都不要加 is,否則部分框架解析會引起序列化錯誤。
反例: 定義為基本數據類型 Boolean isDeleted; 的屬性,它的方法也是 isDeleted()。 RPC框架在反向解析的時候, “以為”對應的屬性名稱是 deleted,導致屬性獲取不到,進而拋出異常。
 
6、包名統一使用小寫,點分隔符之間有且僅有一個自然語義的英語單詞。包名統一使用單數形式,但是類名如果有復數含義,類名可以使用復數形式。
 
7、如果使用到了設計模式,建議在類名中體現出具體模式。有利於閱讀者快速理解架構設計思想。
 
8、接口類中的方法和屬性不要加任何修飾符號(public 也不要加) ,保持代碼的簡潔性,並加上有效的 Javadoc 注釋。盡量不要在接口里定義變量,如果一定要定義變量,肯定是與接口方法相關,並且是整個應用的基礎常量。
 
9、枚舉類名建議帶上 Enum 后綴,枚舉成員名稱需要全大寫,單詞間用下划線隔開。
說明: 枚舉其實就是特殊的常量類,且構造方法默認強制為私有。
正例: 枚舉名字: DealStatusEnum, 成員名稱: SUCCESS / UNKOWN_REASON。
 
10、各層命名規約:
A) Service/DAO 層方法命名規約
1) 獲取單個對象的方法用 get 做前綴。
2) 獲取多個對象的方法用 list 做前綴。
3) 獲取統計值的方法用 count 做前綴。
4) 插入的方法用 save(推薦) 或 insert 做前綴。
5) 刪除的方法用 remove(推薦) 或 delete 做前綴。
6) 修改的方法用 update 做前綴。
B) 領域模型命名規約
1) 數據對象: xxxDO, xxx 即為數據表名。
2) 數據傳輸對象: xxxDTO, xxx 為業務領域相關的名稱。
3) 展示對象: xxxVO, xxx 一般為網頁名稱。
4) POJO 是 DO/DTO/BO/VO 的統稱,禁止命名成 xxxPOJO。 
 
  • 常量定義
1、不允許任何未經定義的常量直接出現在代碼中。
反例: String key = "Id#taobao_" + tradeId;
cache.put(key, value);
 
2、long 或者 Long 初始賦值時,必須使用大寫的 L,不能是小寫的 l,小寫容易跟數字1 混淆,造成誤解。
 
3、不要使用一個常量類維護所有常量,應該按常量功能進行歸類,分開維護。如:緩存相關的常量放在類: CacheConsts 下; 系統配置相關的常量放在類: ConfigConsts 下。
 
  • OOP規約
1、避免通過一個類的對象引用訪問此類的靜態變量或靜態方法,無謂增加編譯器解析成本,直接用類名來訪問即可。
 
2、外部正在調用或者二方庫依賴的接口,不允許修改方法簽名,避免對接口調用方產生影響。接口過時必須加@Deprecated 注解,並清晰地說明采用的新接口或者新服務是什么。
 
3、不能使用過時的類或方法。
 
4、Object 的 equals 方法容易拋空指針異常,應使用常量或確定有值的對象來調用
equals
正例: "test".equals(object);
反例: object.equals("test");
 
5、所有的相同類型的包裝類對象之間值的比較,全部使用 equals 方法比較。對於 Integer var = ? 在-128 至 127 范圍內的賦值, Integer 對象是在IntegerCache.cache 產生,會復用已有對象,這個區間內的 Integer 值可以直接使用==進行判斷,但是這個區間之外的所有數據,都會在堆上產生,並不會復用已有對象,這是一個大坑,推薦使用 equals 方法進行判斷。
 
6、關於基本數據類型與包裝數據類型的使用標准如下:
1) 【強制】 所有的 POJO 類屬性必須使用包裝數據類
2) 【強制】 RPC 方法的返回值和參數必須使用包裝類
3) 【推薦】 所有的局部變量使用基本數據類型。
說明:用基本數據類型數據默認值是0,而包裝數據類型默認值是null,數據庫的查詢結果可能為null,因為自動拆箱,用基本數據類型接收有NPE風險。
 
7、定義 DO/DTO/VO 等 POJO 類時,不要設定任何屬性默認值(在數據提取時並沒有置入具體值,在更新其它字段時又附帶更新了此字段,導致創建時間被修改成當前時間。)
 
8、序列化類新增屬性時,請不要修改 serialVersionUID 字段,避免反序列失敗; 如果完全不兼容升級,避免反序列化混亂,那么請修改 serialVersionUID 值。注意 serialVersionUID 不一致會拋出序列化運行時異常。
 
9、構造方法里面禁止加入任何業務邏輯,如果有初始化邏輯,請放在 init 方法中。
 
10、類內方法定義順序依次是:公有方法或保護方法 > 私有方法 > getter/setter方法。
 
11、循環體內,字符串的連接方式,使用 StringBuilder 的 append 方法進行擴展。
 
12、慎用 Object 的 clone 方法來拷貝對象。對象的 clone 方法默認是淺拷貝,若想實現深拷貝需要重寫 clone 方法實現屬性對象的拷貝。
 
13、工具類不允許有 public 或 default 構造方法。
 
  • 集合處理

1、ArrayList的subList結果不可強轉成ArrayList,否則會拋出 ClassCastException異常: java.util.RandomAccessSubList cannot be cast to java.util.ArrayList。subList 返回的是 ArrayList 的內部類 SubList,並不是 ArrayList ,而是ArrayList 的一個視圖,對於 SubList 子列表的所有操作最終會反映到原列表上。

2、在 subList 場景中, 高度注意對原集合元素個數的修改,會導致子列表的遍歷、增加、刪除均產生 ConcurrentModificationException 異常。

3、使用集合轉數組的方法,必須使用集合的 toArray(T[] array),傳入的是類型完全一樣的數組,大小就是 list.size()。

說明: 使用 toArray 帶參方法,入參分配的數組空間不夠大時, toArray 方法內部將重新分配內存空間,並返回新數組地址; 如果數組元素大於實際所需,下標為[ list.size() ]的數組元素將被置為 null,其它數組元素保持原值,因此最好將方法入參數組大小定義與集合元素個數一致。
正例:
List<String> list = new ArrayList<String>(2);
list.add("guan");
list.add("bao");
String[] array = new String[list.size()];
array = list.toArray(array);
反例: 直接使用 toArray 無參方法存在問題,此方法返回值只能是 Object[]類,若強轉其它類型數組將出現 ClassCastException 錯誤

4、使用工具類 Arrays.asList()把數組轉換成集合時,不能使用其修改集合相關的方法,它的 add/remove/clear 方法會拋出 UnsupportedOperationException 異常。

說明: asList 的返回對象是一個 Arrays 內部類,並沒有實現集合的修改方法。Arrays.asList體現的是適配器模式,只是轉換接口,后台的數據仍是數組。

5、泛型通配符<? extends T>來接收返回的數據,此寫法的泛型集合不能使用 add 方法, 而<? super T>不能使用 get 方法,做為接口調用賦值時易出錯。

說明: 擴展說一下 PECS(Producer Extends Consumer Super)原則: 1) 頻繁往外讀取內容的,適合用上界 Extends。 2) 經常往里插入的,適合用下界 Super。

6、不要在 foreach 循環里進行元素的 remove/add 操作。 remove 元素請使用 Iterator方式,如果並發操作,需要對 Iterator 對象加鎖。

正例:
Iterator<String> it = a.iterator();
while (it.hasNext()) {
String temp = it.next();
if (刪除元素的條件) {
it.remove();
}
}
反例:
List<String> a = new ArrayList<String>();
a.add("1");
a.add("2");
for (String temp : a) {
if ("1".equals(temp)) {
a.remove(temp);
}
}

7、集合初始化時, 指定集合初始值大小。

說明: HashMap 使用 HashMap(int initialCapacity) 初始化,
正例:initialCapacity = (需要存儲的元素個數 / 負載因子) + 1。注意負載因子(即 loaderfactor) 默認為 0.75, 如果暫時無法確定初始值大小, 請設置為 16。

9、使用 entrySet 遍歷 Map 類集合 KV,而不是 keySet 方式進行遍歷。

說明: keySet 其實是遍歷了 2 次,一次是轉為 Iterator 對象,另一次是從 hashMap 中取出 key 所對應的 value。而 entrySet 只是遍歷了一次就把 key 和 value 都放到了 entry 中,效 率更高。如果是 JDK8,使用 Map.foreach 方法。
正例: values()返回的是 V 值集合,是一個 list 集合對象; keySet()返回的是 K 值集合,是 一個 Set 集合對象; entrySet()返回的是 K-V 值組合集合。

10、在 java 集合類庫中,List 的 contains 方法普遍時間復雜度是 O(n) ,如果在代碼中需要頻繁調用 contains 方法查找數據,可以先將 list 轉換成 HashSet 實現,將 O(n) 的時間復雜度降為 O(1) 。

11、高度注意 Map 類集合 K/V 能不能存儲 null 值的情況,如下表格:

Hashtable 不允許為 null 不允許為 null Dictionary 線程安全
ConcurrentHashMap 不允許為 null 不允許為 null AbstractMap 分段鎖技術
TreeMap 不允許為 null 允許為 null AbstractMap 線程不安全
HashMap 允許為 null 允許為 null AbstractMap 線程不安全
反例: 由於 HashMap 的干擾,很多人認為 ConcurrentHashMap 是可以置入 null 值,而事實上, 存儲 null 值時會拋出 NPE 異常。 
 
 
 
  • 控制語句

1、在 if/else/for/while/do 語句中必須使用大括號。 即使只有一行代碼,避免使用單行的形式: if (condition) statements;

2、表達異常的分支時, 少用 if-else 方式。如果非得使用 if()...else if()...else...方式表達邏輯,避免后續代碼維護困難, 請勿超過 3 層。

3、除常用方法(如 getXxx/isXxx)等外,不要在條件判斷中執行其它復雜的語句,將復雜邏輯判斷的結果賦值給一個有意義的布爾變量名,以提高可讀性。

正例:
final boolean existed = (file.open(fileName, "w") != null) && (...) || (...);
if (existed) {
...
}
反例: if ((file.open(fileName, "w") != null) && (...) || (...)) {
...
}

 

  • 異常處理

1、Java 類庫中定義的一類 RuntimeException 可以通過預先檢查進行規避,而不應該通過 catch 來處理,比如: IndexOutOfBoundsException, NullPointerException 等等。

正例: if (obj != null) {...}
反例: try { obj.method() } catch (NullPointerException e) {...}
 
2、異常不要用來做流程控制,條件控制,因為異常的處理效率比條件分支低。
 
3、有 try 塊放到了事務代碼中, catch 異常后,如果需要回滾事務,一定要注意手動回滾事務。
 
4、不能在 finally 塊中使用 return, finally 塊中的 return 返回后方法結束執行,不會再執行 try 塊中的 return 語句。
 
5、防止空指針異常,是程序員的基本修養。
 
6、避免出現重復的代碼(Don’t Repeat Yourself) ,即 DRY 原則。
說明: 隨意復制和粘貼代碼,必然會導致代碼的重復,在以后需要修改時,需要修改所有的副本,容易遺漏。必要時抽取共性方法,或者抽象公共類,甚至是共用模塊。
 
  • 日志規約

1、應用中不可直接使用日志系統Log4jLogback中的 API,而應依賴使用日志框架SLF4中的 API,使用門面模式的日志框架,有利於維護和各個類的日志處理方式統一。 

private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(Abc.class);

2、日志文件推薦至少保存 15 天,因為有些異常具備以為頻次發生的特點。 

3、trace/debug/info 級別的日志輸出,必須使用條件輸出形式或者使用占位符的方式。

說明: logger.debug("Processing trade with id: " + id + " symbol: " + symbol);
如果日志級別是 warn,上述日志不會打印,但是會執行字符串拼接操作,如果 symbol 是對象,會執行 toString()方法,浪費了系統資源,執行了上述操作,最終日志卻沒有打印。
正例: (條件) if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Processing trade with id: " + id + " symbol: " + symbol);
}
正例: (占位符)
logger.debug("Processing trade with id: {} symbol : {} ", id, symbol); 

4、避免重復打印日志,浪費磁盤空間,務必在 log4j.xml 中設置 additivity=false。 

<logger name="com.taobao.dubbo.config" additivity="false">

5、謹慎地記錄日志。生產環境禁止輸出 debug 日志有選擇地輸出 info 日志如果使用 warn 來記錄剛上線時的業務行為信息,一定要注意日志輸出量的問題,避免把服務器磁盤撐爆,並記得及時刪除這些觀察日志 。

 

  • 其他

1、在使用正則表達式時,利用好其預編譯功能,可以有效加快正則匹配速度。

說明: 不要在方法體內定義: Pattern pattern = Pattern.compile(規則);

2、后台輸送給頁面的變量必須加$!{var}——中間的感嘆號。

說明: 如果 var=null 或者不存在,那么${var}會直接顯示在頁面上。

3、不要在視圖模板中加入任何復雜的邏輯。

說明: 根據 MVC 理論,視圖的職責是展示,不要搶模型和控制器的活。

4、任何數據結構的構造或初始化,都應指定大小,避免數據結構無限增長吃光內存。

5、對於“明確停止使用的代碼和配置”,如方法、變量、類、配置文件、動態配置屬性等要堅決從程序中清理出去,避免造成過多垃圾。

6、new BigDecimal(double) 存在精度損失風險,在精確計算或值比較的場景中可能會導致業務邏輯異常。請使用 BigDecimal.valueOf(double) 。

7、SimpleDateFormat 是線程不安全的類,一般不要定義為 static 變量,如果定義為static,必須加鎖,或者使用 DateUtils 工具類。 

正例: 注意線程安全,使用DateTools 。亦推薦如下處理: 
public class DateTools
{
private static ThreadLocal<SimpleDateFormat> t1=new ThreadLocal<>();
public static SimpleDateFormat getSdf(String pattern){
SimpleDateFormat simpleDateFormat = t1.get();
if (simpleDateFormat==null){
simpleDateFormat=new SimpleDateFormat(pattern);
}
t1.set(simpleDateFormat);
return simpleDateFormat;
}

}
說明: 如果是 JDK8 的應用,可以使用 Instant 代替 Date, LocalDateTime 代替 Calendar,DateTimeFormatter代替Simpledateformatter,官方給出的解釋:simple beautiful strong immutable thread-safe。
        // Instant 相當於 java.util.Date 類
        Instant instant = Instant.now();
        instant.getLong(INSTANT_SECONDS); //時間戳
        
        
        // LocalDate 不包含時間的日期
        LocalDate localDate = LocalDate.now();
        // 自定義日期時間
        LocalDate of = LocalDate.of(2019, 10, 1);
        LocalDate parse = LocalDate.parse("2019-09-02");
        // 日期加減
        LocalDate days = parse.plusMonths(1L).minusDays(1L);
        // 日期比較
        System.out.println(of.isBefore(days));
        System.out.println(of.isAfter(days));
        System.out.println(of.equals(days));

        // LocalTime 不包含日期的時間
        LocalTime localTime = LocalTime.now();
        System.out.println(LocalTime.MAX);
        System.out.println(LocalTime.MIN);

        // LocalDateTime 包含了日期及時間,沒有偏移信息(時區),相當於 java.util.Calendar 類
        LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
        LocalDateTime atTime = localDate.atTime(LocalTime.MAX);
        LocalDateTime atDate = localTime.atDate(LocalDate.of(2019, 10, 14));


        // 時間日期格式化,相當於 java.text.SimpleDateFormat
        LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.now();
        dateTime.format(DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE_TIME);
        dateTime.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd"));
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書籍鏈接: 阿里巴巴Java開發手冊


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